KR101117648B1 - ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기 - Google Patents

４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기 Download PDF

Info

Publication number
KR101117648B1
KR101117648B1 KR1020100091816A KR20100091816A KR101117648B1 KR 101117648 B1 KR101117648 B1 KR 101117648B1 KR 1020100091816 A KR1020100091816 A KR 1020100091816A KR 20100091816 A KR20100091816 A KR 20100091816A KR 101117648 B1 KR101117648 B1 KR 101117648B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
waveguide
port
ridge
width direction
polarization
Prior art date
Application number
KR1020100091816A
Other languages
English (en)
Inventor
황지환
오이석
Original Assignee
홍익대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 홍익대학교 산학협력단 filed Critical 홍익대학교 산학협력단
Priority to KR1020100091816A priority Critical patent/KR101117648B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101117648B1 publication Critical patent/KR101117648B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/161—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/003—Coplanar lines
    • H01P3/006—Conductor backed coplanar waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은, 일측이 폐쇄되고 타측에는 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 제1도파관과, 상기 제1도파관의 타측과 일측이 연결되며, 타측에는 상기 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 공통모드 포트를 구비하는 제2도파관과, 상기 제1도파관 및 제2도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관 및 제2도파관의 측면과 길이방향으로 평행하게 형성되며, 중앙에 편파 이동로가 형성되는 릿지부, 및 상기 제1도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관의 서로 마주보는 모서리를 대각으로 이어주는 격벽부를 포함하는 직교모드 변환기를 제공한다.
본 발명에 따른 직교모드 변환기에 따르면, 도파관 내의 4개의 송수신 포트를 삼각형 단면이 되도록 하여 외형이 매끄럽고 크기가 작으며 구조가 간단한 직교모드 변환기를 구현할 수 있는 이점이 있다. 또한, 도파관 내에 릿지부를 삽입하여 차단주파수를 하향 조절하고 운용 밴드폭을 넓힐 수 있다. 더욱이, 릿지부의 형상 또는 크기 조절을 통해 일반적인 도파관에서보다 낮은 임피던스 특성을 유도함에 따라, 별도의 급전용 어댑터 없이도 50Ω 동축 도선과 직접 연결이 가능한 이점이 있다.

Description

４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기{Orthomode transducer using waveguide with the 4-splitted triangular cross-section}
본 발명은 직교모드 변환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 직교하는 두 편파를 분리하여 통과시키는 ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기에 관한 것이다.
일반적으로, 직선편파나 원편파를 사용하는 양방향 위성 통신 시스템은 송/수신 시 서로 다른 편파를 사용한다. 따라서, 양방향 위성 통신 시스템에 사용되는 대부분의 직교모드 변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer)는 송신 포트(Tx port)와 수신 포트(Rx port)가 직교(Orthogonal)형태를 가지는 2 포트(2-port) 직교모드 변환기를 이용하고 있다.
도 1은 종래에 따른 회전문 접합구조를 갖는 직교모드 변환기의 개략 사시도이다. 이러한 종래의 직교모드 변환기(10)는 서로 마주보는 두 개의 수직포트(A1,A2)와, 서로 마주보는 두 개의 수평포트(B1,B2), 그리고 한 개의 공통모드 포트(C)를 포함하며, 편파 송수신을 위해 중공된 형태를 갖는다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 도 2를 통해, 상기 직교모드 변환기(10)의 중공된 내부가 확인되며, 최상부의 공통모드 포트(C), 그리고 하부 양측의 수직포트(A1,A2)가 확인된다.
상기 공통모드 포트(C)에서는 수직편파(Vertical polarization;V-pol.)와 수평편파(Horizontal polarization;H-pol.)가 통과되면서 서로 직교하는 선형편파(Orthomode linear polarization)가 유도된다.
또한, 두 수직포트(A1,A2)에는 상기 수직편파가 차동 페어(differential pair) 형태로 각각 전달되고, 두 수평포트(B1,B2)에는 상기 수평편파가 차동 페어 형태로 각각 전달된다. 이렇게 차동 페어 신호를 사용하는 경우, 노이즈가 소거되어 신호잡음 특성이 개선되며, 도파관의 성능을 열화시키는 홀수 차수의 고차모드를 소거시키는 이점이 있다.
그런데, 이러한 회전문 접합구조의 직교모드 변환기(10)는 4개의 차동 포트(differential port)(A1,A2,B1,B2)를 각 편파별로 묶어줄 파워 컴바이너(power combiner)가 별도로 필요하므로 직교모드 변환기(10)의 전체 크기를 증가시키며 구조가 더욱 복잡해지는 단점이 있다.
그 예로서, L-밴드 대역의 직교모드 변환기는 대부분 그 크기와 부피가 매우 큰 관계로(4λ0 이상 = 약 1m), 일반적인 전파산란 측정시스템(scatterometer)의 센서부로 사용하기에 어려운 문제점이 있었다. 또한, 직교모드 변환기의 크기 문제는 직교모드를 이용하는 통신장비에 적용 시에 장비의 운용 효율 측면에서 상당한 문제점으로 작용하였다.
본 발명은 구조가 간단하고 크기를 소형화하는 직교모드 변환기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 일측이 폐쇄되고 타측에는 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 제1도파관과, 상기 제1도파관의 타측과 일측이 연결되며, 타측에는 상기 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 공통모드 포트를 구비하는 제2도파관과, 상기 제1도파관 및 제2도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관 및 제2도파관의 측면과 길이방향으로 평행하게 형성되며, 중앙에 편파 이동로가 형성되는 릿지부, 및 상기 제1도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관의 서로 마주보는 모서리를 대각으로 이어주는 격벽부를 포함하는 직교모드 변환기를 제공한다.
여기서, 상기 릿지부는, 폭방향의 일측이 상기 제1도파관 및 상기 제2도파관의 내측면에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 릿지를 포함하며, 상기 제1도파관 및 제2도파관의 내부공간을 길이 방향의 4개의 직육면체 형태로 4분할할 수 있다.
또한, 상기 격벽부는, 폭방향의 일측이 상기 제1도파관의 모서리에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 격벽을 포함하며, 상기 제1도파관의 내부공간을 4개의 삼각 기둥 형태로 4분할하고, 상기 각각의 릿지는, 상기 격벽부에 의해 형성된 각각의 삼각 기둥 형태의 영역을 2분할할 수 있다.
그리고, 상기 제1도파관에서 상기 격벽부에 의해 생성되는 상기 4개의 분할 영역 중에서 서로 마주보는 2개 영역에는 수직 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수직포트 및 제2수직포트가 각각 형성되고, 나머지 서로 마주보는 2개 영역에는 수평 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수평포트 및 제2수평포트가 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 공통모드 포트에는 상기 제1수직포트 및 상기 제2수직포트를 통과한 수직 편파와 상기 제1수평포트 및 상기 제2수평포트를 통과한 수평 편파가 통과될 수 있다.
그리고, 상기 각각의 릿지에는 폭방향으로 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 상기 수직 편파 또는 상기 수평 편파를 전송하기 위한 동축 도선이 각각 삽입되어 상기 내부공간의 중앙에 해당되는 상기 격벽부의 표면 부위에 각각 접할 수 있다.
여기서, 상기 제1도파관의 일측에 해당되는 상기 릿지의 일부분에는, 절개홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 릿지의 폭방향의 길이가 증가할수록 상기 차단주파수가 감소할 수 있다.
그리고, 상기 직교모드 변환기는, 상기 공통모드 포트를 통하여 상기 제2도파관의 타측과 일측이 연결되는 제3도파관과, 상기 제3도파관의 타측과 일측이 연결되는 제4도파관, 및 상기 제4도파관의 타측에 연결되는 혼안테나를 더 포함하며, 상기 제1내지 제3도파관의 단면은 동일하고 상기 제4도파관은 일측에서 타측으로 갈수록 내부공간이 점진적으로 넓어지는 형태일 수 있다.
여기서, 상기 릿지는, 상기 제3도파관 및 상기 제4도파관까지 연장되어 상기 제3도파관 및 상기 제4도파관의 내측면에 접하고, 상기 제1도파관 및 상기 제2도파관에서의 폭 방향의 길이는 일정하며, 상기 제3도파관 및 상기 제4도파관에서의 폭 방향의 길이는 점진적으로 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 직교모드 변환기에 따르면, 도파관 내의 4개의 송수신 포트를 삼각형 단면이 되도록 하여 외형이 매끄럽고 크기가 작으며 구조가 간단한 직교모드 변환기를 구현할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도파관 내에 릿지부를 삽입하여 차단주파수를 하향 조절하고 운용 밴드폭을 넓힐 수 있다. 더욱이, 릿지부의 형상이나 크기 조절을 통해 일반적인 도파관에서보다 낮은 임피던스 특성을 유도함에 따라, 별도의 급전용 어댑터 없이도 50Ω 동축 도선과 직접 연결이 가능한 이점이 있다.
도 1은 종래에 따른 회전문 접합구조를 갖는 직교모드 변환기의 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교모드 변환기의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 릿지부를 제외한 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교모드 변환기의 사시도이다.
도 6은 도 5의 관통홀에 배치되는 동축 도선을 보여주는 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 각각 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선, Ⅷ-Ⅷ선, Ⅸ-Ⅸ, Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 릿지의 폭방향 길이와 두께를 정의하는 단면도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 릿지의 폭방향 길이에 따른 차단주파수 및 임피던스 특성을 나타내는 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 직교모드 변환기(Orthomode transducer)에 관한 것으로서, 특히 L 밴드(1.1~1.7GHz) 대역에 사용되는 도파관 직교모드 변환기로 사용되는 것이다.
물론, 본 발명의 사용 대역은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 직교모드 변환기의 구조는 도파관의 치수를 간단히 변경하는 것에 의해 보다 다양한 대역 용도로도 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교모드 변환기의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 상기 직교모드 변환기(100)는 제1도파관(110), 제2도파관(120), 릿지부(130), 격벽부(140)를 포함한다.
상기 제1도파관(110)은 일측이 폐쇄되어 있고 타측이 개구되어 수평 편파와 수직 편파를 통과시킨다. 상기 제2도파관(120)은 상기 제1도파관(110)의 타측과 일측이 연결되며, 타측에는 상기 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 공통모드 포트(121)를 구비하고 있다.
상기 릿지부(130)는 상기 제1도파관(110) 및 제2도파관(120)의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관(110) 및 제2도파관(120)의 측면과 길이방향으로 평행하게 형성되며, 중앙에 편파 이동로가 형성된다. 이러한 편파 이동로를 통해 공통모드 포트(121)로 나가는 방향 또는 그 반대 방향으로 편파가 이동한다.
이러한 릿지부(130)는 폭방향의 일측이 상기 제1도파관(110) 및 상기 제2도파관(120)의 내측면에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 릿지(131)를 포함한다. 이러한 4개의 릿지(131)는 상기 제1도파관(110) 및 제2도파관(120)의 내부공간을 길이 방향의 4개의 직육면체 형태로 4분할한다.
그리고, 상기 격벽부(140)는 상기 제1도파관(110)의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관(110)의 서로 마주보는 모서리를 대각으로 이어준다. 이를 위해, 상기 격벽부(140)는 상기 제1도파관(110) 상에 '×'자 형태로 배치된다.
이러한 격벽부(140)는 폭방향의 일측이 상기 제1도파관(110)의 모서리에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 격벽(141)을 포함한다. 상기 4개의 격벽(141)은 상기 제1도파관(110)의 내부공간을 4개의 삼각 기둥 형태로 4분할한다. 이에 따라, 상기 각각의 릿지(131)는, 상기 격벽부(140)에 의해 형성된 각각의 삼각 기둥 형태의 영역을 2분할한다.
상기 일 실시예의 구성을 보면, 종래의 회전문 접합구조를 갖는 직교모드 변환기에 구비된 4개의 송수신 포트의 가지(branch) 부분이 내부로 접힌 상태가 되어 상기 송수신 포트들이 삼각형 단면이 되도록 한다. 따라서, 본 발명은 전체 접합구조가 평면형으로 유지되고 외형이 매끄럽게 되고 크기가 작아지는 이점이 있다. 다시 말해서, 본 발명은 삼각형 단면의 도파관 구조를 통해 직교모드 변환기의 축소된 접합 구조를 실현할 수 있다.
도 4는 도 3에서 릿지부를 제외한 개략 사시도이다. 이하에서는 도 4를 참조로 하여 수직 및 수평 편파의 전송 경로에 관하여 상세히 설명한다.
상기 제1도파관(110)에서 상기 격벽부(140)에 의해 생성되는 상기 4개의 분할 영역 중에서 서로 마주보는 2개 영역에는 수직 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수직포트(111) 및 제2수직포트(112)가 각각 형성되고, 나머지 서로 마주보는 2개 영역에는 수평 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수평포트(113) 및 제2수평포트(114)가 각각 형성된다.
그리고, 상기 공통모드 포트(121)에는 상기 제1수직포트(111) 및 상기 제2수직포트(112)를 통과한 수직 편파와, 상기 제1수평포트(113) 및 상기 제2수평포트(114)를 통과한 수평 편파가 통과되고, 이에 따라 서로 직교하는 선형편파(Orthomode linear polarization)가 유도된다.
반대로, 상기 공통모드 포트(121)에 유도된 직교 선형편파는 수직편파와 수평편파로 분리되어 각 포트(111,112,113,114)에 전달된다. 즉, 수직편파는 두 수직포트(111,112) 측에 차동 페어(differential pair) 형태로 각각 전달되고, 수평편파는 두 수평포트(113,114) 측에 차동 페어 형태로 각각 전달된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교모드 변환기의 사시도이다. 도 5는 이러한 다른 실시예의 직교모드 변환기(100)는 상기 일 실시예에서 상기 릿지부(130)의 형태 변형을 포함하며, 상기 일 실시예의 구성에 더하여 제3도파관(150), 제4도파관(160), 혼안테나(170)의 추가적인 구성을 포함한다.
먼저, 상기 릿지부(130)의 형태를 살펴보면 다음과 같다. 상기 제1도파관(110)의 일측에 해당되는 상기 릿지(131)의 일부분에는 상기 차단주파수의 하향 조절을 위한 절개홈(133)이 각각 형성되어 있다. 상기 절개홈(133)이 없는 경우 운용 밴드폭이 좁아진다.
상기 제1도파관(110)의 내부에 격벽부(140)가 배치되어 내부 영역이 4분할되면서 줄어든 단면적은 편파의 차단주파수를 상승시키는 요인이 된다. 상기 절개홈(133)은 릿지(131)의 일부면을 개방함으로써 차단주파수를 하향 조절하고 운용 밴드폭을 넓히는 역할을 한다.
도 6은 도 5의 관통홀에 배치되는 동축 도선을 보여주는 단면도이다. 참고로, 도 6은 설명의 편의를 위해 관통홀(132)의 도시는 생략한 것이다.
상기 각각의 릿지(131)에는 폭방향으로 관통홀(132)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(132)에는 상기 수직 편파 또는 상기 수평 편파를 전송하기 위한 동축 도선(134)이 각각 삽입되어 상기 내부공간의 중앙에 해당되는 상기 격벽(141)의 표면 부위에 각각 접한다. 즉, 4개의 릿지(131)에 각각 삽입된 4개의 동축 도선(134)은 상기 격벽부(140)의 중앙부 표면을 사이에 두고 십자 형태로 서로 만나게 된다.
여기서, 상기 동축 도선(134)과 상기 격벽부(140)는 모두 금속 재질로 형성되므로 서로 전기적으로 도통된다. 이에 따라, 상기 동축 도선(134)을 통해 유입된 수직 편파 또는 수평 편파는 상기 격벽부(140)의 표면 부분과 편파 이동로를 경유하여 타측으로 전파된다.
다음, 상기 다른 실시예에서 제3도파관(150), 제4도파관(160), 혼안테나(170)의 구성을 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다. 상기 제3도파관(150)은 상기 공통모드 포트(121)를 통하여 상기 제2도파관(120)의 타측과 일측이 연결된다.
그리고, 상기 제4도파관(160)은 상기 제3도파관(150)의 타측과 일측이 연결된다. 그리고, 상기 혼안테나(170)는 상기 제4도파관(160)의 타측에 연결되어 안테나 역할을 한다.
여기서, 상기 제1도파관(110), 제2도파관(120), 제3도파관의 단면은 동일하다. 그리고, 상기 제4도파관(160)은 일측에서 타측으로 갈수록 내부공간이 점진적으로 넓어지는 형태를 갖는다. 이는 상기 제4도파관(160)의 크기를 점진적으로 증대시켜서 상기 혼안테나(170)의 임피던스와 정합(매칭)시키기 위함이다.
또한, 상기 릿지(131)는 상기 제3도파관(150) 및 상기 제4도파관(160)까지 연장되어 상기 제3도파관(150) 및 상기 제4도파관(160)의 내측면에 접하여 있다. 도 5에서 4개의 릿지(131) 중 전방의 2개 릿지만 도시하고 후방의 2개 릿지 일부분은 설명의 편의를 위해 생략하여 도시하였다.
여기서, 상기 릿지(131)는 상기 제1도파관(110) 및 상기 제2도파관(120)에서의 폭 방향의 길이는 일정하며, 상기 제3도파관(150) 및 상기 제4도파관(160)에서의 폭 방향의 길이는 점진적으로 감소한다.
도 7 내지 도 10은 각각 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선, Ⅷ-Ⅷ선, Ⅸ-Ⅸ, Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도이다. 도 7은 제1도파관(110)에 대한 단면으로서, 4개의 릿지(131)와 4개의 격벽(141)이 각각 확인된다. 도 8은 제2도파관(120)에 대한 단면으로서, 4개의 격벽(141)이 제외되고 4개의 릿지(131)가 확인된다.
도 9는 제3도파관(150)에 대한 단면으로서, 도 8에 비해 릿지(131)의 폭이 감소한 것을 확인할 수 있다. 도 10은 제4도파관(160)에 대한 단면으로서, 제3도파관(150)에 비해 크기가 큰 단면을 가지며, 내부에 있는 릿지(131)의 폭이 도 9에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 릿지(131)의 폭이 점진적으로 감소하는 형태는 도파관 내를 통과하는 편파의 차단주파수를 낮추는 데 기여한다. 또한, 상술한 릿지(131)의 형태에 따라 각 편파는 타측으로 갈수록 점점 크기가 커지면서 방사될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 릿지의 폭방향 길이와 두께를 정의하는 단면도이다. 도 11을 참조하면, 릿지(131)의 폭방향의 길이는 'rh'이고, 폭방향의 최대길이는 'Hmax'에 해당된다. 또한, 릿지(131)의 두께는 'rw'로 정의된다.
도 12는 본 발명에 따른 릿지의 폭방향 길이에 따른 차단주파수 및 임피던스 특성을 나타내는 그래프이다. 도 12 및 도 13에서 가로축에 해당되는 'rh/Hmax' 항목은 정규화된 릿지의 폭방향 길이를 의미한다.
그리고, 도 12 및 도 13에서, 'Single Ridged Trangular W.G' 부분은 삼각형 형태로 분할된 제1도파관(110)의 4개 영역 중 1개 영역에 대한 특성 결과 그래프이고, 'Quad Ridged Squire W/G' 부분은 상기 4개 영역을 포함한 제1도파관(110)의 전체 영역에 대한 특성 결과 그래프이다.
먼저, 도 12의 (a) 참조하면, 상기 릿지(131)의 폭방향의 길이 'rh'가 증가할수록 즉, 'rh/Hmax' 값이 1에 가까울수록 차단주파수를 감소시키는 효과가 있다. 또한, 도 12의 (b)를 참조하면, 상기 릿지(131)의 폭방향의 길이 'rh'가 증가할수록 임피던스가 점진적으로 낮아지면서 50Ω에 도달하게 된다.
이러한 본 발명에서는 상기 릿지부(130)의 형상이나 크기 조절을 통해 일반적인 도파관에서보다 낮은 임피던스 특성을 유도함에 따라, 별도의 급전용 어댑터 없이도 50Ω 동축 도선(134)과 직접 연결이 가능한 이점이 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 '４분할 도파관'을 이용한 직교모드 변환기는 동급 직교모드 변환기에 대비하여 외형이 매끄럽고 부피를 줄일 수 있으며 이와 동시에 구조적인 장점 또한 유지할 수 있다. 또한, 이에 따라 원격탐사 분야에서 지표면의 물리적 변화 탐사 시에 전파 산란계수 측정을 위해 사용되는 전파산란 측정시스템(scatterometer)의 센서부로써 함께 이용될 수 있으며, 또한 직교모드를 이용한 통신장비 등에 폭 넓게 적용될 것으로 기대된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능한 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 직교모드 변환기 110: 제1도파관
111: 제1수직포트 112: 제2수직포트
113: 제1수평포트 114: 제2수평포트
120: 제2도파관 121: 공통모드 포트
130: 릿지부 131: 릿지
132: 관통홀 133: 절개홈
134: 동축 도선 140: 격벽부
141: 격벽 150: 제3도파관
160: 제4도파관 170: 혼안테나

Claims (10)

  1. 일측이 폐쇄되고 타측에는 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 제1도파관;
    상기 제1도파관의 타측과 일측이 연결되며, 타측에는 상기 수평 편파와 수직 편파를 통과시키는 공통모드 포트를 구비하는 제2도파관;
    상기 제1도파관 및 제2도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관 및 제2도파관의 측면과 길이방향으로 평행하게 형성되며, 중앙에 편파 이동로가 형성되는 릿지부; 및
    상기 제1도파관의 내부공간이 4분할되도록 상기 제1도파관의 서로 마주보는 모서리를 대각으로 이어주는 격벽부를 포함하는 직교모드 변환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 릿지부는,
    폭방향의 일측이 상기 제1도파관 및 상기 제2도파관의 내측면에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 릿지를 포함하며,
    상기 제1도파관 및 제2도파관의 내부공간을 길이 방향의 4개의 직육면체 형태로 4분할하는 직교모드 변환기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 격벽부는,
    폭방향의 일측이 상기 제1도파관의 모서리에 접하고, 폭방향의 타측이 상기 내부공간의 중앙을 향하는 4개의 격벽을 포함하며,
    상기 제1도파관의 내부공간을 4개의 삼각 기둥 형태로 4분할하고,
    상기 각각의 릿지는,
    상기 격벽부에 의해 형성된 각각의 삼각 기둥 형태의 영역을 2분할하는 직교모드 변환기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1도파관에서 상기 격벽부에 의해 생성되는 상기 4개의 분할 영역 중에서 서로 마주보는 2개 영역에는 수직 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수직포트 및 제2수직포트가 각각 형성되고, 나머지 서로 마주보는 2개 영역에는 수평 편파를 차동 페어로 통과시키는 제1수평포트 및 제2수평포트가 각각 형성되는 직교모드 변환기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공통모드 포트에는 상기 제1수직포트 및 상기 제2수직포트를 통과한 수직 편파와 상기 제1수평포트 및 상기 제2수평포트를 통과한 수평 편파가 통과되는 직교모드 변환기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 각각의 릿지에는 폭방향으로 관통홀이 형성되고,
    상기 관통홀에는 상기 수직 편파 또는 상기 수평 편파를 전송하기 위한 동축 도선이 각각 삽입되어 상기 내부공간의 중앙에 해당되는 상기 격벽부의 표면 부위에 각각 접하는 직교모드 변환기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1도파관의 일측에 해당되는 상기 릿지의 일부분에는,
    절개홈이 형성된 직교모드 변환기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 릿지의 폭방향의 길이가 증가할수록 차단주파수가 감소하는 직교모드 변환기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 공통모드 포트를 통하여 상기 제2도파관의 타측과 일측이 연결되는 제3도파관;
    상기 제3도파관의 타측과 일측이 연결되는 제4도파관; 및
    상기 제4도파관의 타측에 연결되는 혼안테나를 더 포함하며,
    상기 제1내지 제3도파관의 단면은 동일하고 상기 제4도파관은 일측에서 타측으로 갈수록 내부공간이 점진적으로 넓어지는 형태인 직교모드 변환기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 릿지는,
    상기 제3도파관 및 상기 제4도파관까지 연장되어 상기 제3도파관 및 상기 제4도파관의 내측면에 접하고,
    상기 제1도파관 및 상기 제2도파관에서의 폭 방향의 길이는 일정하며, 상기 제3도파관 및 상기 제4도파관에서의 폭 방향의 길이는 점진적으로 감소하는 직교모드 변환기.
KR1020100091816A 2010-09-17 2010-09-17 ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기 KR101117648B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091816A KR101117648B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091816A KR101117648B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101117648B1 true KR101117648B1 (ko) 2012-03-20

Family

ID=46141240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100091816A KR101117648B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101117648B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3843202B1 (fr) * 2019-12-26 2023-09-20 Thales Cornet pour antenne satellite bi-bande ka a polarisation circulaire

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000082903A (ja) 1998-09-04 2000-03-21 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd 矩形導波管共振器型帯域通過フィルタ
JP2003283202A (ja) 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 導波管形偏分波器
KR20100010530A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 국방과학연구소 고주파 대역의 원형 편파 송수신용 직교모드 변환기
KR20100010766A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 주식회사 극동통신 추적레이다 모노펄스 안테나에 사용하는 다중모드 모노펄스급전기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000082903A (ja) 1998-09-04 2000-03-21 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd 矩形導波管共振器型帯域通過フィルタ
JP2003283202A (ja) 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 導波管形偏分波器
KR20100010530A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 국방과학연구소 고주파 대역의 원형 편파 송수신용 직교모드 변환기
KR20100010766A (ko) * 2008-07-23 2010-02-02 주식회사 극동통신 추적레이다 모노펄스 안테나에 사용하는 다중모드 모노펄스급전기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3843202B1 (fr) * 2019-12-26 2023-09-20 Thales Cornet pour antenne satellite bi-bande ka a polarisation circulaire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9136579B2 (en) Phase shifter using substrate integrated waveguide
US11367935B2 (en) Microwave circular polarizer
US10164307B2 (en) Waveguide bend formed in a metal block and coupled to a board unit to form a wireless device
US6577207B2 (en) Dual-band electromagnetic coupler
US5392008A (en) Orthomode transducer with side-port window
WO2017163310A1 (ja) 導波管回路
US7330088B2 (en) Waveguide orthomode transducer
US20190305409A1 (en) Millimeter Wave Antenna and Connection Arrangements
JP2005354698A (ja) フィンライン型マイクロ波帯域通過フィルタ
KR101215168B1 (ko) 사다리꼴 도파관을 이용한 직교모드 변환기
KR101117648B1 (ko) ４분할 도파관을 이용한 직교모드 변환기
US10147992B2 (en) Planar via-less crossover having coplanar waveguide configurations and stub layers
CN216015672U (zh) 功分器
US10033075B2 (en) Cross coupled band-pass filter
JPS6038881B2 (ja) 偏分波装置
CA1208718A (en) Coaxial transmission line crossing
JP5697797B2 (ja) 平面回路−導波管変換器
WO2021244026A1 (zh) 天线系统
US10062971B2 (en) Power divider
JP6345307B1 (ja) 方向性結合器、導波装置及びダイプレクサ
CN117458115B (zh) 定向耦合器
CN103311621A (zh) 一种基于细线支节的带线高通滤波器
CN202487729U (zh) 一种基于细线支节的带线高通滤波器
WO2023206814A1 (zh) 正交模耦合器和双线极化馈源
CN113794040B (zh) 功分器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee